Thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả bằng phần mềm thống kê IRRISTAT part 6 doc

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả bằng IRRISTAT……….
56

LATIN1 -
SECTION 1

ENTRY NSUAT
B 1504.
C 1209.
A 1522.
D 1358.

MEANS 1398.

(3). OVERALL:
MEANS 1398.
STD ERR 62.72
5% LSD 216.9
C.V. 9.
RES DF 6.
% EFFCY 90.

Từ kết quả chạy ñược, ta quan tâm phân tích trên ba phần:
(1). Là bảng phân tích phương sai: trong trường hợp này, xác suất chấp nhận Ho ở
cột cuối của bảng phân tích phương sai bằng 0,039 nhỏ hơn 0,05 như vậy ta bác bỏ
Ho và kết luận rằng các công thức (giống) khác nhau ñã dẫn tới kết quả thí
nghiệm (năng suất) khác nhau một cách có ý nghĩa thống kê với ñộ tin cậy 95%
(2). Là năng suất trung bình của các công thức (giống)
(3). Là Kết quả tổng hợp gồm có trung bình toàn thí nghiệm, giá trị sai khác nhỏ
nhất có ý nghĩa ở mức xác suất nhỏ 5% và sai số thí nghiệm C.V %

Dùng kết quả năng suất trung bình ở phần (2) ñể so sánh hiệu số của từng cặp
trung bình với nhau so với giá trị sai khác nhỏ nhất (5% LSD) ở phần (3) ñể kết
luận ñôi trung bình ñược so sánh có khác nhau thực sự hay không. Ví dụ so trung
bình giống A với trung bình giống B ta ñược hiệu của chúng bằng 18 nhỏ hơn
216.9 như vậy năng suất của hai giống này không khác nhau hay nói một cách
chính xác hơn là khác nhau chưa có ý nghĩa. Nhưng nếu so sánh năng suất của
giống A với giống ñối chứng C, ta ñược hiệu của chúng bằng 313 lớn hơn 216.9
có nghĩa là năng suất của hai giống này khác nhau một cách có ý nghĩa thống kê
với mức tin cậy 95%.
Còn sai số thí nghiệm trong trường hợp này là C.V % bằng 9 như vậy có thể chấp
nhận ñược thí nghiệm là chính xác (ñối với thí nghiệm so sánh giống một số tác
giả ñề nghị cần ñạt ñộ chính xác cao hơn: C.V % nên bằng 5) vậy tuỳ từng trường
hợp cụ thể người nghiên cứu sẽ có kết luận cuối cùng.
Cách biểu diễn kết quả cụ thể trong báo cáo sẽ ñược trình bày trong phần sau


4.1.4. Phân tích phương sai kết quả thí nghiệm bố trí kiểu Lattice cân ñối

Trong phân tích này cần xác ñịnh các thành phần biến ñộng của phân tích phương
sai bao gồm: nhắc lai, công thức chưa ñiều chỉnh, khối ñược ñiều chỉnh, sai số
trong khối, công thức ñược ñiều chỉnh, và sai số hiệu quả. Ta có bảng phân tích
phương sai như sau, bảng 4.7

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả bằng IRRISTAT……….
57


Bảng 4.7. ANOVA cho thiết kế thí nghiệm kiểu Lattice cân ñối

Source of

variation
Degree of freedom Sum of
square
Mean
square
F
Reps. K = t
1/2

Trea. (unadj) K
2
- 1
Block (adj) K
2
- 1
Intrablock error ( k-1)(K
2
- 1)
Trea.(adj) K
2
-1
Effective error ( k-1)(K
2
- 1)
Total K
2
( k+1) – 1

Ví dụ: có một thí nghiệm so sánh hiệu quả của 16 công thức bón phân khác nhau
trong thiết kế Lattice cân ñối. Như vậy thí nghiệm phải có 5 lần nhắc lại (r = 5), số

khối không ñầy ñủ là k bằng 4. Kết quả thí nghiệm thu ñược ñược trình bày ñúng
theo sơ ñồ thiết kế như bảng 4.8 dưới ñây:

Bảng 4.8. Số dảnh trên m
2
của 16 công thức bón phân, thiết kế kiểu Lattice cân
ñối 4 x 4

Khối
số
Nlai 1 T.khố
i
Khối
số
Nlai 2 T.khối

1 (1) (2) (3) (4) 616 5 (1) (5) (9) (13)

639
147

152

167

150

140

165 182 152

2 (5) (6) (7) (8) 616 6 (10)

(2) (14)

(6) 586
127

155

162

172

97 155 192 142


3 (9) (10)

(11)

(12)

616 7 (7) (15)

(3) (11)

721
147

100

192

177

155

182 192 192


4 (13)

(14)

(15)

(16)

747 8 (16)

(8) (12)

(4) 783
155

195

192

205

182

207 232 162


Tổng Nlại 1 2595

Tổng Nlại 2 2729

Khối
số
Nlai 3 T.khố
i
Khối
số
Nlai 4 T.khối

9 (1) (6) (11)

(16)

646 13 (1) (14)

(7) (12)

802
155

162

177

152

220

202 175 205


10 (5) (2) (15)

(12)

654 14 (13)

(2) (11)

(8) 724
182

130

177

165

205

152 180 187


11 (9) (14)

(3) (8) 626 15 (5) (10)

(3) (16)

675
137

185

152

152

165

150 200 160


12 (13)

(10)

(7) (4) 681 16 (9) (6) (15)

(4) 689
185

122

182

192

155

177 185 172


Tổng Nlại 3 2607

Tổng Nlại 4 2890

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả bằng IRRISTAT……….
58

Khối
số
Nlai 5 T.khố
i






17 (1) (10)

(15)

(8) 583






147

112

177

147








18 (9) (2) (7) (16)

742






180

205

190

167

19 (13)

(6) (3) (12)

773






172

212

197

192

20 (5) (14)

(11)

(4) 827






177

220

205

225








Tổng Nlại 5 2925

ðể tiến hành phân tích phương sai, thực hiện các bước sau:

• Vào số liệu trên trong IRRISTAT, kết quả ghi lại trong File có ñuôi sys
ñược thể hiện như hình 4.18 dưới ñây


Hình 4.18
• Các bước phân tích trên IRRISTAT
Làm tương tự trường hợp thiết kế kiểu ô vuông latin cho ñến khi có hình 4.19 sau:



Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả bằng IRRISTAT……….
59



Hình 4.19

Từ hình 4.19, chọn SODANH từ hộp Data File Variable ñưa vào hộp Analysis
Variate và nó sẽ tự ñộng vào hộp Analysis Variate w/ANOVA, ta có hình 4.20 sau

Hình 4.20

Từ hình 4.20, kích chuột vào menu SSA Model, tiếp tục chọn Lattice Blocks trong
hộp Type of Design, ñưa NLAI vào hộp Replicate, KHOI vào hộp Block, CTHUC
vào hộp Treatment ñể có hình 4.21 sau ñây



Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả bằng IRRISTAT……….
60



Hình 4.21
Từ hình 4.21, chọn option ñể hộp Heading mở, ñánh dòng chữ “Thiet ke Lattice
can doi” vào hộp Heading, trong hộp Sorting Variate và hộp Variate for
Percentage Checks ñều chọn SODANH ñể có hình 4.22 sau



Hình 4.22
Từ hình 4.22, kích chuột vào hộp OK ñể chạy chương trình cho kết quả dưới ñây:

• Kết quả chạy mô hình phân tích

ANOVA FOR SINGLE VARIATES - LATTICE BLOCK FILE LATTICE 7/ 1/** 9:39
PAGE 1
Thiet ke Lattice can doi

VARIATE V004 SODANH

SOURCE D.F. S.S. M.S.

REPS 4 5946.05 1486.51

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả bằng IRRISTAT……….
61

TREATMENTS (UNADJ) 15 26994.4 1799.62
BLOCKS ADJ FOR TRTS 15 11381.8 758.789
INTRA-BLOCK ERROR 45 14533.3 322.962
TOTAL 79 58855.6
VARIANCE COMPONENT FOR BLOCKS 136.2

TREATMENTS (ADJ) 15 20988.0 1399.20
RANDOMIZED BLOCK ERROR 60 25915.2 431.919
EFFECTIVE PLOT ERROR 45 16620.2 369.337

F FOR TREATMENTS(ADJ)/INTRA-BLOCK ERROR 4.33 FPROB= 0.000
F FOR TREATMENTS(UNADJ)/RANDOMIZED BLOCK ERROR 4.17 FPROB= 0.000
EFFICIENCY 116.9%

(Có phần mô tả tất cả dư thừa của tất cả các công thức qua các lần nhắc lại vào vị
trí này nhưng ta không quan tâm nên ñã bỏ ñi )

L.S.D. (5%) 24.48 COEFFICIENT OF VARIATION 11.18

MEANS FOR EACH VARIETY - LATTICE BLOCK FILE LATTICE 7/ 1/** 9:39
PAGE 2

Thiet ke Lattice can doi

LATICEKQ -
SECTION 1

ENTRY SODANH
14 197.2
12 190.5
11 188.2
15 185.7
3 183.9

8 176.9
4 175.7
6 173.8
13 169.5
7 168.4

16 167.8
1 165.8
9 163.0
5 162.9
2 161.0

10 118.8

MEANS 171.8

OVERALL:
MEANS 171.8

STD ERR 8.595
5% LSD 24.48
C.V. 11.
RES DF 45.
% EFFCY 117.
• Phân tích kết quả

Trong bảng phân tích phương sai, IRRISTAT tính tất cả các nguồn biến ñộng cần
thiết như bảng ANOVA tổng quát ñã nêu trên, ñộ tự do, tổng bình phương và
phương sai cho các nguồn như sau:

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả bằng IRRISTAT……….
62

- Dòng số 7 là của nhắc lại
- Dòng 8 là của công thức chưa ñiều chỉnh
- Dòng 9 là của các khối ñược ñiều chỉnh theo công thức
- Dòng 10 là của sai số trong khối
- Dòng 11 là của tổng toàn bộ
- Dòng 12 là hợp phần phương sai cho các khối
- Dòng 13 là cho công thức ñã ñược ñiều chỉnh
- Dòng 14 là cho sai số của khối ngẫu nhiên
- Dòng 15 là cho sai số hiệu quả của ô thí nghiệm
- Dòng 16 là trị số F thực nghiệm và xác suất chấp nhận H
0
cho công thức ñã
ñược ñiều chỉnh so với sai số trong khối
- Dòng 17 cũng tương tự dòng 16 nhưng cho công thức chưa ñược ñiều chỉnh so
với sai số khối ngẫu nhiên
- Dòng 18 là hiệu quả của cách dùng Lattice ñã làm tăng ñộ chính xác của thí

nghiệm lên 17%
- Dòng 19 là gí trị LSD
0.05
và sai số thí nghiệm
- Các kết quả phía dưới tiếp theo ñược biểu thị giống như cho các ví dụ ñã nêu
trên với các cách thiết kế khác nhau.
Các quan tâm chính cho phân tích tiếp theo của ví dụ này là thuộc các dòng 16, 17,
18 và 19 cho thấy trong cả hai trường hợp khi kết quả ñược ñiều chỉnh hay không
ñiều chỉnh so với sai số trong khối và khối ngẫu nhiên ñều cho kết luận các công
thức khác nhau ñã dẫn ñến kết quả khác nhau (vì xác suất chấp nhận H
0
cho cả hai
trường hợp ñều rất nhỏ). Hiệu quả của áp dụng thiết kế kiểu Lattice cân ñối ñã làm
tăng ñộ chính xác của thí nghiệm lên 17%. Giá trị LSD
0.05
là 24.48. Sai số thí
nghiệm ñạt 11,18%. Nếu so trung bình của công thức 14 với 12 sẽ có hiệu sai bằng
xấp xỉ 7 nhỏ hơn giá trị LSD
0.05
chứng tỏ chúng khác nhau không ñáng tin cậy,
nếu so công thức 14 với 10 sẽ có kết luận ngược lại vì hiệu của chúng lớn hơn giá
trị LSD
0.05
nghĩa là chúng khác nhau ñáng tin cậy ở mức ñộ tin 95%. Ta cũng có
thể so sánh tất cả các ñôi trung bình với nhau và biểu diễn kết quả dưới dạng các
chỉ số a, b, c,

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả bằng IRRISTAT……….


63

4.2. Thí nghiệm hai nhân tố
4.2.1. Phân tích kết quả thí nghiệm hai nhân tố thiết kế kiểu hoàn toàn
ngẫu nhiên (CRD)
Trong trường hợp này, các mức của các nhân tố ñược phối hợp thành các tổ
hợp công thức khác nhau và mỗi tổ hợp ñược coi như các công thức ñơn lẻ của
thí nghiệm một nhân tố cho việc bố trí thí nghiệm theo kiểu hoàn toàn ngẫu
nhiên.
Ví dụ: Có một thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của việc bón phối hợp a mức
ñạm (a
o
, a
1
) và b mức lân (b
o
, b
1

, b
2
) khác nhau tới năng suất lúa (tạ/ha), thí
nghiệm ñược bố trí kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với bốn lần nhắc lại trong các ô
xi măng. Năng suất thí nghiệm ñược ghi lại như bảng 4.9 sau ñây:
Bảng 4.9. Năng suất lúa của các tổ hợp công thức trên các lần nhắc lại
Năng suất (tạ/ha)
ðạm (A) Lân (B)
Nlại 1 Nlại 2 Nlại 3 Nlại 4
b
o
24 26 23 27
b
1
28 30 30 27
a
o

b
2
28 31 32 28
b
o
31 34 34 31
b
1
47 45 47 46
a
1
b

2
59 51 65 60
Trong phân tích phương sai cho trường hợp này, ta cần phân tích ñể thấy ñược
vai trò ảnh hưởng của ñạm, lân và sự phối hợp của ñạm và lân khác nhau ñến
năng suất lúa. Bảng phân tích phương sai ñược hình thành như bảng 4.10 sau:

Bảng 4.10. Bảng phân tích phương sai
Source of
variation
Degree of
freedom
Sum of
square
Mean square F
Factor A a-1
Factor B b-1
A x B (a-1)(b-1)
Error (r-1)ab
Total rab-1
Các bước tiến hành cho phân tích phương sai
• Vào số liệu trong IRRISTAT
Save file với ñuôi SYS ñể có kết quả như hình 4.23 sau:

Hình 4.23

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả bằng IRRISTAT……….


64

• Các bước phân tích

Làm liên tục bốn bước ñầu ñể có các hình tương tự như các hình 4.2, 4.3,
4.4, 4.5
trong trường hợp phân tích ANOVA của thiết kế kiểu CRD ñể có hình
4.24 sau ñây.

Hình 4.24.

Từ hình 4.24, chọn biến NSUAT ñưa vào hộp Analysis Variates, ba biến
còn lại ñưa vào hộp Factor. Tiếp tục ñưa biến DAM$, LAN$ và DAM$ x
LAN$ từ hộp Facor vào hộp ANOVA Model Specification ñể ñược hình
4.25



Hình 4.25.
Từ hình 4.25, vào menu Options ñể hộp Heading mở và ñánh dòng chữ
“ANOVA cho thi nghiem hai nhan to thiet ke kieu hoan toan ngau nhien”
xong kích chuột vào hộp OK ñể chạy ra kết quả như dưới ñây.

BALANCED ANOVA FOR VARIATE NSUAT FILE FSAIHNTO 6/ 1/** 23: 9
PAGE 1
ANOVA cho thi nghiem thiet ke kieu hoan toan ngau
nhien

VARIATE V004 NSUAT

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả bằng IRRISTAT……….

65


LN SOURCE OF VARIATION DF SUMS OF MEAN F RATIO PROB
ER
SQUARES SQUARES
LN

============================================================================
=
1 DAM$ 1 2016.67 2016.67 226.88 0.000
4
2 LAN$ 2 962.333 481.167 54.13 0.000
4
3 DAM$*LAN$ 2 462.333 231.167 26.01 0.000
4
* RESIDUAL 18 159.999 8.88885


* TOTAL (CORRECTED) 23 3601.33 156.580


TABLE OF MEANS FOR FACTORIAL EFFECTS FILE FSAIHNTO 6/ 1/** 23: 9
PAGE 2
ANOVA cho thi nghiem thiet ke kieu hoan toan ngau
nhien

MEANS FOR EFFECT DAM$

DAM$ NOS NSUAT
ao 12 27.5000
a1 12 45.8333

SE(N= 12) 0.860661
5%LSD 18DF 2.55715


MEANS FOR EFFECT LAN$



LAN$ NOS NSUAT
bo 8 28.7500
b1 8 37.0000
b2 8 44.2500

SE(N= 8) 1.05409
5%LSD 18DF 3.13186



MEANS FOR EFFECT DAM$*LAN$



DAM$ LAN$ NOS NSUAT
ao bo 4 25.0000

ao b1 4 27.7500
ao b2 4 29.7500
a1 bo 4 32.5000
a1 b1 4 46.2500
a1 b2 4 58.7500

SE(N= 4) 1.49071
5%LSD 18DF 4.42911




Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả bằng IRRISTAT……….


66

ANALYSIS OF VARIANCE SUMMARY TABLE FILE FSAIHNTO 6/ 1/** 23: 9
PAGE 3
ANOVA cho thi nghiem thiet ke kieu hoan toan ngau
nhien


F-PROBABLIITY VALUES FOR EACH EFFECT IN THE MODEL. SECTION - 1

VARIATE GRAND MEAN STANDARD DEVIATION C OF V
|DAM$ |LAN$ |DAM$*LAN|
(N= 24) SD/MEAN | |
|$ |
NO. BASED ON BASED ON % | | |

|
OBS. TOTAL SS RESID SS | | |
|
NSUAT 24 36.667 12.513 2.9814 8.1 0.0000 0.0000
0.0000

• Phân tích kết quả
Nhìn vào bảng phân tích phương sai ta thấy cũng tương tự trường hợp thí
nghiệm một nhân tố ñược bố trí kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, trong bảng
không có thành phần biến ñộng bình phương của nhắc lại vì trường hợp này
cũng coi các ñơn vị thí nghiệm là hoàn toàn ñồng nhất.
Vì là thí nghiệm hai nhân tố nên trong bảng ANOVA có ba nguồn biến
ñộng cơ bản do nhân tố nghiên cứu gây nên: biến ñộng do ñạm, biến ñộng
do lân và biến ñộng do tương tác của ñạm và lân. Kết quả cho thấy ñạm
khác nhau, lân bón khác nhau và sự phối hợp ñạm với lân khác nhau ñều
dẫn tới năng suất khác nhau có ý nghĩa thống kê cao (xác suất chấp nhận H
0

rất bé = 0,000).
Phần tiếp theo của bảng là năng suất trung bình theo các mức của nhân tố A
và giá trị LSD
0.05
tương ứng của chúng, từ ñây dễ dàng so sánh chênh lệch
năng suất giữa hai mức của A với LSD
0.05
ñể kết luận. Cụ thể cho ví dụ này,
chênh lệch năng suất giữa hai mức của nhân tố A là rất lớn so với LSD
0.05

nên có thể ñi ñến kết luận là các mức của nhân tố A khác nhau ñã dẫn ñến

năng suất khác nhau một cách có ý nghĩa. Tương tự như vậy là mức lân bón
khác nhau cũng cho năng suất khác nhau rất có ý nghĩa thống kê, cụ thể hơn
là mức lân b
2
cho năng suất cao nhất sau ñó ñến mức b
1
và thấp nhất là b
0
.
Bảng tiếp theo là năng suất dưới sự tác ñộng kết hợp các mức của nhân tố A
và B, bằng cách so sánh tương tự ta thấy sự kết hợp của mức a
1
b
2
ñã cho
năng suất cao nhất, sau ñó ñến a
1
b
1
và thấp nhất là năng suất của sự kết hợp
hai mức a
0
b
0
.
Nhìn vào dòng cuối cùng, cột C of V thấy CV% bằng 8,1%, với thí nghiệm
trong ô xi măng thì ñộ chính xác như vậy là không cao, theo lý thiuyết
chung phải là 5% mới tốt.

4.2.2. Phân tích phương sai kết quả thí nghiệm hai nhân tố thiết kế kiểu

khối ngẫu nhiên ñầy ñủ (RCB).

Phân tích phương sai cho trường hợp này ñược xây dựng ñể xác ñịnh hiệu quả
của mỗi nhân tố A, B và tương tác của chúng tới kết quả thí nghiệm ñồng thời
cần xác ñịnh biến ñộng của khối ñể loại trừ nó ra khỏi sai số thí nghiệm. Giả

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Thiết kế thí nghiệm và xử lý kết quả bằng IRRISTAT……….


67

thiết trong thí nghiệm nhân tố A có a mức, nhân tố B có b mức với r lần nhắc
lại, bảng phân tích phương sai ñược cấu tạo như bảng 4.11 sau:

Bảng 4.11. ANOVA cho thí nghiệm hai nhân tố thiết kế kiểu khối ngẫu nhiên
ñầy ñủ
Source of
variation
Degree of
freedom
Sum of
square
Mean square F
Reps. r-1
Factor A a-1
Factor B b-1
A x B (a-1)(b-1)
Error (r-1)(ab-1)
Total rab-1

Ví dụ: Dùng file số liệu có sẵn trong IRRISTAT của ví dụ trên (thí nghiệm hai
nhân tố thiết kế kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên) ñể tiến hành phân tích ANOVA cho
trường hợp này. Cách tiến hành cụ thể như sau:
• Thực hiện các bước phân tích tương tự như trường hợp phân tích
ANOVA cho kiểu thiết kế CRD ñến bước có hình như hình 4.24 trong ví
dụ trên ñây. Tiếp tục ñưa biến NSUAT vào hộp Analysis Variate, ba
biến còn lại ñưa vào hộp Factor. Sau ñó ñưa biến NLAI, DAM$,
LAN$ từ hộp Factor và DAM$ x LAN$ xuống hộp ANOVA Model
Specification ñể có hình 4.26 như sau:



Hình 4.26

Từ hình 4.26, kích chuột vào menu Options ñể hộp Heading mở xong ñánh
dòng chữ “ANOVA cho thi nghiem hai nhan to thiet ke kieu khoi ngau hien
day du” vao hộp này sau ñó kích chuột vào hộp OK ñể chạy phân tích cho kết
quả như dưới ñây.

BALANCED ANOVA FOR VARIATE NSUAT FILE FSAIHNTO 6/ 1/** 22:35
PAGE 1
ANOVA cho thi nghiem hai nhan to thiet ke kieu
khoi ngau nhien day du

VARIATE V004 NSUAT